BE1030988B1 - Load contact assembly with a heat capacity element - Google Patents
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Abstract
Eine Lastkontaktbaugruppe (L; L‘) für ein Steckverbinderteil (5) umfasst: zumindest einen Steckkontakt (51A, 51B) zum elektrischen Kontaktieren mit einem Gegenkontaktelement (31) eines Gegensteckverbinderteils (3) und eine Stromschiene (55A-55D) mit einem ersten Verbindungsabschnitt (550), an welchem der zumindest eine Steckkontakt (51A, 51B) elektrisch leitend an der Stromschiene (55A-55D) montiert ist, und einem zweiten Verbindungsabschnitt (551) zum Anschließen einer elektrischen Lastleitung (53A, 53B). Dabei ist vorgesehen, dass ein Abschnitt (A) der Stromschiene (55A-55D) durch zumindest ein Wärmekapazitätselement (54A-54E) zum Aufnehmen von Wärme von der Stromschiene (55A-55D) zumindest teilweise umschlossen ist.A load contact assembly (L; L') for a plug connector part (5) comprises: at least one plug contact (51A, 51B) for electrically contacting a mating contact element (31) of a mating plug connector part (3) and a busbar (55A-55D) with a first connecting section (550), on which the at least one plug contact (51A, 51B) is mounted in an electrically conductive manner on the busbar (55A-55D), and a second connecting section (551) for connecting an electrical load line (53A, 53B). It is provided that a section (A) of the busbar (55A-55D) is at least partially enclosed by at least one heat capacity element (54A-54E) for absorbing heat from the busbar (55A-55D).
Description
Lastkontaktbaugruppe mit einem WärmekapazitätselementLoad contact assembly with a heat capacity element
Die Erfindung betrifft eine Lastkontaktbaugruppe für ein Steckverbinderteil, einThe invention relates to a load contact assembly for a connector part, a
Steckverbinderteil mit einer solchen Lastkontaktbaugruppe und ein Verfahren zurConnector part with such a load contact assembly and a method for
Herstellung einer solchen Lastkontaktbaugruppe.Manufacturing of such a load contact assembly.
Insbesondere im Bereich der E-Mobilität bestehen für Steckverbinder und damit verbundene Leitungssätze höchste Anforderungen hinsichtlich der Stromtragfähigkeit und der damit verbundenen thermischen Belastungen. Neben den Kabeln sind dieParticularly in the field of e-mobility, connectors and associated cable harnesses are subject to the highest requirements in terms of current carrying capacity and the associated thermal loads. In addition to the cables, the
Steckverbinder regelmäßig hohen Ladeströmen, z.B. von 700 Ampere und mehr ausgesetzt. Diese hohen Ströme sollen mit möglichst geringer Verlustleistung übertragen werden. Vor diesem Hintergrund ist erwähnenswert, dass die Verlustleitung quadratisch mit dem Strom ansteigt.Connectors are regularly exposed to high charging currents, e.g. of 700 amps and more. These high currents should be transmitted with as little power loss as possible. Against this background, it is worth mentioning that the power loss increases quadratically with the current.
Besonders bei fahrzeugseitigen Steckverbinderteilen tritt eine daraus folgendeParticularly in the case of vehicle-side connector parts, the resulting
Wärmebelastung typischerweise nur intermittierend auf, nämlich während der einzelnenHeat stress typically only occurs intermittently, namely during the individual
Ladevorgänge, zwischen denen in der Regellängere zeitliche Abstände vorliegen.Charging processes which are usually spaced apart by longer periods of time.
Für ein Schnellladen mit Gleichstrom betragen die Ladezeiten momentan typischerweise zwischen 10 und 30 Minuten, wobei sich diese Ladezeiten zukünftig weiter verkürzen sollen. Die Aufheizkurven sind aufgrund der großen Massen der stromführenden Teile derart ausgeprägt, dass sich die Gleichgewichtstemperatur auch bei höheren Strömen teilweise erst nach mehreren Minuten einstellt. Normativ ist hierzu festgelegt, dass zu jedem Zeitpunkt des Ladens kein Bauteil innerhalb der Steckverbindung eineFor fast charging with direct current, charging times are currently typically between 10 and 30 minutes, although these charging times are expected to be shortened further in the future. Due to the large masses of the current-carrying parts, the heating curves are so pronounced that the equilibrium temperature is sometimes only reached after several minutes, even at higher currents. The norm stipulates that at any time during charging, no component within the connector may have a
Temperaturerhöhung von mehr als 50 Kelvin erfahren darf. Wegen der normativentemperature increase of more than 50 Kelvin. Due to the normative
Definition der Steckverbinder im Bereich der E-Mobilität ist es regelmäßig nicht möglich, einfach die Geometrien der Steckkontakte zu skalieren, um damit eine größereDefinition of connectors in the field of e-mobility, it is usually not possible to simply scale the geometries of the plug contacts in order to achieve a larger
Stromtragfähigkeit und eine geringere Temperaturerhöhung zu realisieren. Vielmehr sollen mit den bestehenden genormten Steckverbinder-Geometrien größtmöglichecurrent carrying capacity and a lower temperature increase. Rather, the existing standardized connector geometries are intended to achieve the greatest possible
Leistungsübertragungen erreicht werden und gleichzeitig die entstehende Stromwärme imPower transmission can be achieved and at the same time the resulting electricity heat in the
Steckverbinder kontrollierbar gemacht werden.Connectors can be made controllable.
Dies wird bislang oft erfolgreich mit aktiv gekühlten Steckverbindern und Ladekabeln erreicht. Der technische Aufwand, der hierfür in der Regel betrieben werden muss, spiegelt sich aber in den Kosten und dem Aufwand für die Herstellung der aktiv gekühltenThis has often been successfully achieved with actively cooled connectors and charging cables. However, the technical effort that usually has to be made for this is reflected in the costs and effort for the production of the actively cooled
Komponenten der entsprechenden Ladeeinrichtungen wider.Components of the corresponding charging devices.
In der DE 10 2016 105 308 A1 ist eine Fahrzeugladebuchse mitIn DE 10 2016 105 308 A1 a vehicle charging socket with
Wärmekapazitätselementen beschrieben, welche jeweils an einem Schaft einesHeat capacity elements are described, each of which is attached to a shaft of a
Steckkontakts angeordnet sind. Die beschriebenen Wärmekapazitätselemente weisen einThe described heat capacity elements have a
Phasenwechselmaterial auf, das ein Aufheizen der Steckkontakte verzögert und damit längere Ladezeiten, beziehungsweise höhere Ladeströme ermöglicht.Phase change material that delays the heating of the plug contacts and thus enables longer charging times or higher charging currents.
Die DE 10 2019 104 655 A1 betrifft eine Hochstromverdrahtung zwischen einemDE 10 2019 104 655 A1 concerns a high-current wiring between a
Ladesteckverbinders und einer Traktionsbatterie eines Fahrzeugs. Diecharging connector and a traction battery of a vehicle. The
Hochstromverdrahtung weist ein Kühlgehäuse auf. Auf diese Weise kann eine hoheHigh current wiring has a cooling housing. In this way, a high
Erwärmung des Ladesteckverbinders des Fahrzeugs aufgrund von aus einerHeating of the vehicle's charging connector due to
Batterieleitung zurückströmender Wärme vermieden werden. Hierdurch kann derHeat flowing back through the battery cable can be avoided. This allows the
Ladesteckverbinder vor der Einwirkung von zusätzlicher Wärme geschützt werden.Charging connectors must be protected from the effects of additional heat.
In der EP 0 668 632 A2 ist eine elektrische Verbindunganordnung beschrieben, bei der einEP 0 668 632 A2 describes an electrical connection arrangement in which a
Endabschnitt eines Kabels mit einem Kühlkörper einer elektrischen Vorrichtung verbunden ist. Diese Lösung ist nur eingeschränkt einsetzbar und zudem sehr aufwändig herzustellen.The end section of a cable is connected to a heat sink of an electrical device. This solution has only limited uses and is also very complex to manufacture.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, besonders einfach herstellbareThe object of the present invention is to provide particularly easy-to-manufacture
Steckverbinderteile zu ermöglichen, welche hohe Ladeströme erlauben.To enable connector parts that allow high charging currents.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by an article having the features of claim 1.
Demnach wird eine Lastkontaktbaugruppe für ein Steckverbinderteil angegeben. DieAccordingly, a load contact assembly is specified for a connector part. The
Lastkontaktbaugruppe umfasst zumindest einen Steckkontakt (insbesondere mehrere, z.B. zwei, solcher Steckkontakte) zum elektrischen Kontaktieren mit (jeweils) einemLoad contact assembly comprises at least one plug contact (in particular several, e.g. two, such plug contacts) for electrical contact with (each) one
Gegenkontaktelement eines Gegensteckverbinderteils. Ferner umfasst dieMating contact element of a mating connector part. Furthermore, the
Lastkontaktbaugruppe eine Stromschiene mit einem ersten Verbindungsabschnitt, an welchem der zumindest eine Steckkontakt elektrisch leitend an der Stromschiene montiert ist, und einem zweiten Verbindungsabschnitt zum Anschließen einer elektrischenLoad contact assembly a busbar with a first connecting section, on which the at least one plug contact is mounted electrically conductively on the busbar, and a second connecting section for connecting an electrical
Lastleitung. Dabei ist vorgesehen, dass ein Abschnitt der Stromschiene durch zumindest ein Wärmekapazitätselement zum Aufnehmen von Wärme von der Stromschiene z.B. teilweise, überwiegend, im Wesentlichen vollständig oder vollständig umschlossen ist. DieLoad line. It is provided that a section of the busbar is partially, predominantly, essentially completely or completely enclosed by at least one heat capacity element for absorbing heat from the busbar. The
Stromschiene ist z.B. in das Wärmekapazitätselement gesteckt, insbesondere durch dasBusbar is e.g. inserted into the heat capacity element, in particular through the
Wärmekapazitätselement hindurch gesteckt.Heat capacity element inserted through.
Das basiert auf der Erkenntnis, dass durch eine derartige Anordnung desThis is based on the knowledge that such an arrangement of the
Wärmekapazitätselements sowohl eine besonders effektive Wärmeübertragung auf dasheat capacity element provides particularly effective heat transfer to the
Wärmekapazitätselement möglich ist als auch eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung, da das Wärmekapazitätselement beispielsweise einfach auf die Stromschiene aufsteckbar sein kann. Somit werden durch die LastkontaktbaugruppeHeat capacity element is possible and it is particularly simple and cost-effective to manufacture, since the heat capacity element can, for example, be simply plugged onto the busbar. Thus, the load contact assembly
Steckverbinderteile ermöglicht, welche zugleich besonders einfach herstellbar sind und hohe Ladeströme erlauben. Dabei ist trotz hoher Ladeströme keine aktive Kühlung des derConnector parts that are particularly easy to manufacture and allow high charging currents. Despite the high charging currents, no active cooling of the
Lastkontaktbaugruppe und des Steckverbinderteils notwendig.load contact assembly and the connector part are necessary.
Der Steckkontakt ist zum elektrischen Kontaktieren mit dem Gegenkontaktelement desThe plug contact is for electrical contact with the counter contact element of the
Gegensteckverbinderteils in einer Steckrichtung an das Gegenkontaktelement steckbar.The mating connector part can be plugged into the mating contact element in one plugging direction.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Wärmekapazitätselement in einemIt can be provided that the at least one heat capacity element in a
Winkel zur Steckrichtung, insbesondere senkrecht zur Steckrichtung, auf die Stromschiene aufgesteckt ist. Dies ermöglicht eine besonders platzsparende Ausgestaltung und zudem eine besonders einfache Montage.Angle to the plug-in direction, in particular perpendicular to the plug-in direction, on the busbar. This enables a particularly space-saving design and also particularly simple installation.
Der genannte Abschnitt der Stromschiene mit dem zumindest einenThe said section of the busbar with the at least one
Wärmekapazitätselement kann zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt und dem zweiten Verbindungsabschnitt der Stromschiene angeordnet sein. Dies ermöglicht denHeat capacity element can be arranged between the first connecting section and the second connecting section of the busbar. This enables the
Einsatz eines verhältnismäßig großen Wärmekapazitätselements und zudem eine besonders einfache und sichere Montage.Use of a relatively large heat capacity element and also particularly simple and safe installation.
Die Lastkontaktbaugruppe kann ein weiteres Wärmekapazitätselement umfassen. In dieses weitere Wärmekapazitätselement kann die Stromschiene (z.B. ebenfalls) eingesteckt sein. Optional ist dabei der erste Verbindungsabschnitt zwischen demThe load contact assembly can comprise a further heat capacity element. The busbar can also be plugged into this further heat capacity element. Optionally, the first connection section between the
Wärmekapazitätselement und dem weiteren Wärmekapazitätselement angeordnet.Heat capacity element and the further heat capacity element.
Hierdurch kann eine noch größere Wärmemenge aufnehmbar, und das zudem besonders effektiv.This allows an even larger amount of heat to be absorbed, and at the same time particularly effectively.
Die Stromschiene ist beispielsweise in einer Öffnung, insbesondere einerThe busbar is, for example, in an opening, in particular a
Durchgangsöffnung, des zumindest einen Wärmekapazitätselements angeordnet. Diethrough opening of the at least one heat capacity element. The
Stromschiene kann in der Öffnung mit dem zumindest einen Wärmekapazitätselement verpresst sein. Das ermöglicht einen besonders einfachen Zusammenbau, da keineThe busbar can be pressed into the opening with at least one heat capacity element. This enables particularly simple assembly, since no
Schraubverbindung notwendig ist. Zudem ist eine weitgehend automatisierte Herstellung der Lastkontaktbaugruppe möglich.Screw connection is necessary. In addition, a largely automated production of the load contact assembly is possible.
Optional ist das Wärmekapazitätselement derart an mehreren Verpressungen mit derOptionally, the heat capacity element can be connected to several pressings with the
Stromschiene verpresst, dass die Stromschiene an den Verpressungen formschlüssig imBusbar pressed together so that the busbar fits snugly into the pressings in the
Wärmekapazitätselement gehalten ist. Die Verpressungen sind untereinander z.B. jeweils gleich geformt. Hierdurch ist eine besonders sichere Montage desThe compressions are each shaped the same. This allows for a particularly secure installation of the
Wärmekapazitätselements an der Stromschiene möglich. Zudem sind derartigeheat capacity element on the busbar. In addition, such
Verpressungen besonders gut automatisierbar herstellbar.Pressings can be produced particularly well in an automated manner.
Alternativ oder zusätzlich kann die Stromschiene mit einem Übermaß in die Öffnung des zumindest einen Wärmekapazitätselements eingepresst sein. Das ermöglicht einen besonders guten Wärmeübergang und eine Herstellung mit besonders wenigenAlternatively or additionally, the busbar can be pressed into the opening of the at least one heat capacity element with an oversize. This enables particularly good heat transfer and production with particularly few
Herstellungsschritten, da das Einstecken und das Verpressen in einem Vorgang erfolgen kann.manufacturing steps, since insertion and pressing can be done in one operation.
Das zumindest eine Wärmekapazitätselement ist optional ein Abschnitt einesThe at least one heat capacity element is optionally a section of a
Strangpressprofiles. Hierdurch kann die Herstellung des Wärmekapazitätselement oder der Wärmekapazitätselemente stark vereinfacht werden, nämlich einfach durch Ablängen des Strangpressprofiles auf eine vorgegebene Länge(n) zur Bildung des/derExtruded profiles. This makes it possible to simplify the manufacture of the heat capacity element or elements, simply by cutting the extruded profile to a predetermined length(s) to form the
Wärmekapazitätselements/Wärmekapazitätselemente. Das Wärmekapazitätselement weist z.B. zwei gegenüberliegende (insbesondere zueinander parallele) Stirnflächen auf.Heat capacity element/heat capacity elements. The heat capacity element has, for example, two opposite (in particular parallel to each other) end faces.
Die Stirnflächen weisen insbesondere untereinander die gleiche Form auf. Je zwei einander entsprechende Punkte der beiden Stirnflächen sind durch eine Gerade verbunden. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass sämtliche dieser Geraden desThe end faces in particular have the same shape as one another. Any two corresponding points on the two end faces are connected by a straight line. It can be provided in particular that all of these straight lines of the
Wärmekapazitätselements parallel zueinander verlaufen.heat capacity element run parallel to each other.
Die Stromschiene weist z.B. einen rechteckigen Querschnitt auf. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung. Beispielsweise ist die Stromschiene ein Stanzteil. Die Stromschiene ist z.B. aus Kupfer hergestellt.The busbar, for example, has a rectangular cross-section. This enables easy production. For example, the busbar is a stamped part. The busbar is made of copper, for example.
Die Lastleitung ist in einem montierten Zustand an den zweiten Verbindungsabschnitt angeschlossen.The load line is connected to the second connection section in an assembled state.
Das Wärmekapazitätselement kann Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfassen oder daraus bestehen. Hierdurch kann das VVärmekapazitätselement kostengünstig und leichtgewichtig hergestellt werden. Alternativ oder zusätzlich umfasst dasThe heat capacity element may comprise or consist of aluminum or an aluminum alloy. This allows the heat capacity element to be manufactured inexpensively and in a lightweight manner. Alternatively or additionally, the
Wärmekapazitätselement ein Phasenwechselmaterial, das bei Erwärmung einenHeat capacity element is a phase change material that, when heated,
Phasenübergang beispielsweise von fest zu flüssig ausführt und dadurch in der Lage ist, eine große Wärmeenergie aufzunehmen. Solche Phasenwechselmaterialien nutzen diePhase transition, for example from solid to liquid, and is therefore able to absorb a large amount of heat energy. Such phase change materials use the
Enthalpie thermodynamischer Zustandsänderungen eines Speichermediums, beispielsweise eines Phasenübergangs von fest zu flüssig und umgekehrt, aus.Enthalpy of thermodynamic changes in the state of a storage medium, for example a phase transition from solid to liquid and vice versa.
Phasenwechselmaterialien können beispielsweise Salze oder Paraffine alsPhase change materials can be, for example, salts or paraffins as
Speichermedium verwenden. Ebenso ist denkbar, niedrigschmelzendenIt is also conceivable to use low-melting
Metalllegierungen, zum Beispiel ein sogenanntes Field'sches Metall, einzusetzen.Metal alloys, for example a so-called Field metal, can be used.
Gemäß einem Aspekt wird ein Steckverbinderteil, z.B. für ein Ladesystem zum Aufladen 5 eines Elektrofahrzeugs, bereitgestellt. Das Steckverbinderteil umfasst dieAccording to one aspect, a connector part, e.g. for a charging system for charging an electric vehicle, is provided. The connector part comprises the
Lastkontaktbaugruppe nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung und einLoad contact assembly according to any embodiment described herein and a
Gehäuse mit einem Steckabschnitt für den zumindest einen Steckkontakt zum steckendenHousing with a plug section for the at least one plug contact to the plug-in
Verbinden mit einem Gegensteckverbinderteil. Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigenConnecting to a mating connector part. Regarding the advantages, please refer to the above
Angaben zur Lastkontaktbaugruppe Bezug genommen.Information on the load contact assembly is referred to.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Lastkontaktbaugruppe für ein Steckverbinderteil angegeben, insbesondere zur Herstellung derAccording to one aspect, a method for producing a load contact assembly for a connector part is provided, in particular for producing the
Lastkontaktbaugruppe nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung. DasLoad contact assembly according to any embodiment described herein. The
Verfahren umfass die folgenden Schritte in beliebiger (alternativ in genau der angegebenen) Reihenfolge: Montieren zumindest eines Steckkontakts elektrisch leitend an einem ersten Verbindungsabschnitt einer Stromschiene, wobei die Stromschiene einen zweiten Verbindungsabschnitt zum Anschließen einer elektrischen Lastleitung aufweist; und Einstecken der Stromschiene in eine Öffnung zumindest einesThe method comprises the following steps in any order (alternatively in the exact order specified): mounting at least one plug contact in an electrically conductive manner on a first connecting section of a busbar, the busbar having a second connecting section for connecting an electrical load line; and inserting the busbar into an opening of at least one
Wärmekapazitätselements, wobei das zumindest eines Wärmekapazitätselement zumHeat capacity element, wherein the at least one heat capacity element for
Aufnehmen von Wärme von der Stromschiene ausgebildet ist, und Verpressen derAbsorbing heat from the busbar and pressing the
Stromschiene bei dem Einstecken oder anschließend mit der Öffnung. Hinsichtlich derBusbar when plugging in or afterward with the opening. Regarding the
Vorteile wird auf die obigen Angaben zur Lastkontaktbaugruppe Bezug genommen.Advantages, reference is made to the above information on the load contact assembly.
Optional wird das zumindest eine Wärmekapazitätselement derart an mehrerenOptionally, the at least one heat capacity element is connected to several
Verpressungen mit der Stromschiene verpresst, dass die Stromschiene an denCrimpings with the busbar pressed so that the busbar is at the
Verpressungen formschlüssig im zumindest einen Wärmekapazitätselement gehalten wird.Pressings are held in a form-fitting manner in at least one heat capacity element.
Alternativ oder zusätzlich wird die Stromschiene z.B. mit einem Übermaß in die Öffnung des zumindest einen Wärmekapazitätselements eingepresst.Alternatively or additionally, the busbar is pressed, for example with an excess, into the opening of the at least one heat capacity element.
Das zumindest eine Wärmekapazitätselement kann durch Abschneiden eines Stücks von einem Strangpressprofil hergestellt werden.The at least one heat capacity element can be manufactured by cutting a piece from an extruded profile.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:The idea underlying the invention will be explained in more detail below using the embodiments shown in the figures. They show:
Fig. 1 eine Ansicht einer Ladestation mit einem daran angeordnetenFig. 1 is a view of a charging station with a
Ladekabel zum Verbinden mit einem Elektrofahrzeug;Charging cable for connecting to an electric vehicle;
Fig. 2 eine Ansicht eines Gegensteckverbinderteils zu einemFig. 2 is a view of a mating connector part to a
Steckverbinderteil in Form eines Ladesteckers;Connector part in the form of a charging plug;
Fig. 3A und 3B Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines Steckverbinderteils inFig. 3A and 3B views of an embodiment of a connector part in
Form einer Ladebuchse des Elektrofahrzeugs gemäß Fig. 1;Shape of a charging socket of the electric vehicle according to Fig. 1;
Fig. 4 eine Ansicht des Steckverbinderteils gemäß Fig. 3A und 3B, ohne eine hintere Abdeckung;Fig. 4 is a view of the connector part according to Figs. 3A and 3B, without a rear cover;
Fig. 5 eine Explosionsansicht des Steckverbinderteils gemäß Fig. 4;Fig. 5 is an exploded view of the connector part according to Fig. 4;
Fig. 6A und 6B Ansichten eines Steckkontakts des Steckverbinderteils gemäß Fig. 3A und 3B mit einer daran angeschlossenen Stromschiene und einem an der Stromschiene montierten Wärmekapazitätselement;Fig. 6A and 6B are views of a plug contact of the connector part according to Fig. 3A and 3B with a busbar connected thereto and a thermal capacity element mounted on the busbar;
Fig. 7 eine Ansicht des Steckkontakts gemäß Fig. 6A und 6B mit der daran angeschlossenen Stromschiene und dem Wärmekapazitätselement vor der Montage an der Stromschiene;Fig. 7 is a view of the plug contact according to Fig. 6A and 6B with the busbar connected thereto and the thermal capacity element before mounting on the busbar;
Fig. 8A und 8B Ansichten des Wärmekapazitätselements gemäß Fig. 7 vor derFig. 8A and 8B views of the heat capacity element according to Fig. 7 before
Montage;Assembly;
Fig. 9 eine Ansicht des Steckkontakts mit der daran angeschlossenenFig. 9 a view of the plug contact with the connected
Stromschiene und dem an der Stromschiene montierten und durchBusbar and the busbar mounted and connected to the
Umformen damit gefügten Wärmekapazitätselement;forming the joined heat capacity element;
Fig. 10 eine Ansicht, in welcher die Stromschiene und dasFig. 10 is a view showing the busbar and the
Wärmekapazitätselement nach dem Umformen bei der Montage separat voneinander dargestellt sind;Heat capacity element after forming during assembly are shown separately from each other;
Fig. 11 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des gemäß Fig. 9 an derFig. 11 is a partially cutaway view of the device shown in Fig. 9
Stromschiene montierten Wärmekapazitätselements;Busbar mounted thermal capacity element;
Fig. 12 eine Ansicht eines Steckkontakts mit einer daran angeschlossenenFig. 12 a view of a plug contact with a connected
Stromschiene und einem an der Stromschiene montierten und durchBusbar and a power rail mounted on the busbar and
Untermaß gefügten Wärmekapazitätselement;undersized heat capacity element;
Fig. 13 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht des gemäß Fig. 12 an derFig. 13 is a partially cutaway view of the device shown in Fig. 12
Stromschiene montierten Wärmekapazitätselements;Busbar mounted thermal capacity element;
Fig. 14 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Steckverbinderteils inFig. 14 is a view of an embodiment of a connector part in
Form einer Ladebuchse des Elektrofahrzeugs gemäß Fig. 1, ohne eine hintere Abdeckung;Shape of a charging socket of the electric vehicle according to Fig. 1, without a rear cover;
Fig. 15 eine Explosionsansicht des Steckverbinderteils gemäß Fig. 14;Fig. 15 is an exploded view of the connector part according to Fig. 14;
Fig. 16A und 16B Ansichten eines Steckkontakts des Steckverbinderteils gemäß Fig. 14 mit einer daran angeschlossenen Stromschiene und mehreren an derFig. 16A and 16B Views of a plug contact of the connector part according to Fig. 14 with a busbar connected thereto and several
Stromschiene montierten Wärmekapazitätselementen;Busbar mounted thermal capacity elements;
Fig. 17A und 17B Ansichten eines der Wärmekapazitätselemente gemäß Fig. 16A und 16B vor der Montage; undFig. 17A and 17B are views of one of the heat capacity elements according to Fig. 16A and 16B before assembly; and
Fig. 18 eine Ansicht eines weiteren Wärmekapazitätselements.Fig. 18 is a view of another heat capacity element.
Fig. 1 zeigt ein Ladesystem umfassend eine Ladestation 1, die zum Aufladen eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 4, auch bezeichnet als Elektrofahrzeug, dient. DasFig. 1 shows a charging system comprising a charging station 1, which serves to charge an electrically powered vehicle 4, also referred to as an electric vehicle. The
Fahrzeug 4 weist ein Steckverbinderteil 5 in Form einer Ladebuchse auf. Die Ladestation 1 ist dazu ausgestaltet, einen Ladestrom in Form eines Wechselstroms oder einesVehicle 4 has a connector part 5 in the form of a charging socket. The charging station 1 is designed to provide a charging current in the form of an alternating current or a
Gleichstroms zur Verfügung zu stellen und weist ein Kabel 2 auf, das mit einem Ende 201 mit der Ladestation 1 und mit einem anderen Ende 200 mit einem Gegensteckverbinderteil 3 in Form eines Ladesteckers verbunden ist.direct current and has a cable 2 which is connected at one end 201 to the charging station 1 and at another end 200 to a mating connector part 3 in the form of a charging plug.
Wie aus der vergrößerten Ansicht gemäß Fig. 2 ersichtlich, weist dasAs can be seen from the enlarged view in Fig. 2, the
Gegensteckverbinderteil 3 an einem Gehäuse 30 Steckabschnitte 300, 301 auf, mit denen das Gegensteckverbinderteil 3 steckend mit dem zugeordneten Steckverbinderteil 5 an dem Fahrzeug 4 in Eingriff gebracht werden kann. Auf diese Weise kann die Ladestation 1 elektrisch mit dem Fahrzeug 4 verbunden werden, um Ladeströme von der Ladestation 1 hin zu dem Fahrzeug 4 zu übertragen. Das Fahrzeug 4 umfasst eine Traktionsbatterie zum Bereitstellen von elektrischer Energie an einen oder mehrere Elektromotoren desMating connector part 3 on a housing 30 has plug sections 300, 301 with which the mating connector part 3 can be plugged into the associated connector part 5 on the vehicle 4. In this way, the charging station 1 can be electrically connected to the vehicle 4 in order to transmit charging currents from the charging station 1 to the vehicle 4. The vehicle 4 comprises a traction battery for providing electrical energy to one or more electric motors of the
Fahrzeugs 4, wobei die Traktionsbatterie mittels den Ladeströmen aufladbar ist.Vehicle 4, wherein the traction battery can be charged by means of the charging currents.
Um ein zügiges Aufladen der Traktionsbatterie des Fahrzeugs 4 z.B. im Rahmen eines sogenannten Schnellladevorgangs zu ermöglichen, weisen die übertragenen Ladeströme eine große Stromstärke auf, z.B. größer als 500 A, gegebenenfalls sogar von 700 A oder darüber, auf. Aufgrund solch hoher Ladeströme kommt es an dem Kabel 2 und auch amIn order to enable rapid charging of the traction battery of the vehicle 4, e.g. in the context of a so-called quick charging process, the transmitted charging currents have a high current intensity, e.g. greater than 500 A, possibly even 700 A or more. Due to such high charging currents, the cable 2 and also the
Ladestecker 3 sowie des Steckverbinderteils 5 zu thermischen Verlusten, die zu einemcharging plug 3 and the connector part 5 to thermal losses, which lead to a
Erwärmen des Kabels 2, des Ladesteckers 3 und des Steckverbinderteils 5 führen können.Heating of the cable 2, the charging plug 3 and the connector part 5.
Eine zulässige Erwärmung an Bauteilen des Ladesystems ist hierbei normativ begrenzt, zum Beispiel auf einen Wert von maximal 50 K. Daher werden Maßnahmen ergriffen, um eine übermäßige Erwärmung im Ladebetrieb zu verhindern, insbesondere wenn großeThe permissible heating of components of the charging system is limited by standards, for example to a maximum value of 50 K. Therefore, measures are taken to prevent excessive heating during charging, especially when large
Stromstärken, zum Beispiel in der Größenordnung von 700 A oder darüber, eingesetzt werden.Current intensities, for example in the order of 700 A or more, can be used.
Während das mit der Ladestation 1 verbundene Ladekabel 2 und der daran angeordneteWhile the charging cable 2 connected to the charging station 1 and the
Ladestecker 3 üblicherweise mit nur kurzen Unterbrechungen zum Durchführen wiederholter Ladevorgänge an Fahrzeugen quasi im Dauerbetrieb zum Einsatz kommen können, wird ein Elektrofahrzeug 4 üblicherweise in einem Ladevorgang mit einer Dauer von zum Beispiel 10-30 Minuten aufgeladen, anschließend aber über einen längerenWhile charging plugs 3 can usually be used with only short interruptions to carry out repeated charging processes on vehicles in quasi-continuous operation, an electric vehicle 4 is usually charged in a charging process lasting, for example, 10-30 minutes, but then over a longer period
Zeitraum nicht mehr bestromt, sodass das Steckverbinderteil 5 an dem Fahrzeug 4 sich nach dem Ladevorgang abkühlen kann. An dem Ladekabel 2 und dem Ladestecker 3 sind somit andere Kühlungsmaßnahmen erforderlich als an dem an dem Fahrzeug 4 angeordneten Steckverbinderteil 5.period of time, so that the connector part 5 on the vehicle 4 can cool down after the charging process. Different cooling measures are therefore required on the charging cable 2 and the charging plug 3 than on the connector part 5 arranged on the vehicle 4.
Einer Erwärmung an dem an dem Elektrofahrzeug 4 angeordneten Steckverbinderteil 5 kann beispielsweise dadurch entgegengewirkt werden, dass die thermische Trägheit amHeating of the connector part 5 arranged on the electric vehicle 4 can be counteracted, for example, by reducing the thermal inertia at the
Steckverbinderteil 5 vergrößert wird, sodass eine Erwärmung am Steckverbinderteil 5 bei einem Ladevorgang verlangsamt wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass es während der Dauer des Ladevorgangs nicht zu einer übermäßigen Erwärmung kommt, sondern dieConnector part 5 is increased so that heating at connector part 5 is slowed down during charging. This can ensure that excessive heating does not occur during the charging process, but rather the
Erwärmung auch bei großer Stromstärke so verlangsamt ist, dass eine zulässigeHeating is slowed down even at high currents so that a permissible
Grenztemperatur nicht erreicht wird.limit temperature is not reached.
Bei einem anhand der Fig. 3A-13 veranschaulichten Ausführungsbeispiel einesIn an embodiment of a
Steckverbinderteils 5 in Form einer an einem Elektrofahrzeug 4 anzuordnendenConnector part 5 in the form of a to be arranged on an electric vehicle 4
Ladebuchse sind an einem Gehäuse 50 Steckabschnitte 500, 501 geformt, die entlang derCharging socket 50 plug-in sections 500, 501 are formed on a housing, which are arranged along the
Steckrichtung E mit den Steckabschnitten 300, 301 des Gegensteckverbinderteils 3 inPlugging direction E with the plug sections 300, 301 of the mating connector part 3 in
Form des Ladesteckers verbunden werden können, um auf diese Weise eine mechanischeform of the charging plug, in order to create a mechanical
Steckverbindung zwischen dem Ladestecker 3 und dem Steckverbinderteil 5 herzustellen.To establish a plug connection between the charging plug 3 and the connector part 5.
An einem oberen Steckabschnitt 500 des Steckverbinderteils 5 sind Kontaktelemente 52 zum Übertragen eines Wechselstroms und zudem Steuerkontakte angeordnet. An einem unteren Steckabschnitt 501 sind demgegenüber Steckkontakte 51A, 51B zum Übertragen eines Ladestroms in Form eines Gleichstroms angeordnet.Contact elements 52 for transmitting an alternating current and also control contacts are arranged on an upper plug section 500 of the plug connector part 5. In contrast, plug contacts 51A, 51B for transmitting a charging current in the form of a direct current are arranged on a lower plug section 501.
Die Steckkontakte 51A, 51B können beispielsweise als Stiftkontakte ausgebildet sein und gelangen bei steckendem Verbinden des Steckverbinderteils 5 in Form der Ladebuchse mit dem Gegensteckverbinderteil 3 in Form des Ladesteckers mit zugeordnetenThe plug contacts 51A, 51B can be designed as pin contacts, for example, and are connected when the plug connector part 5 in the form of the charging socket is plugged into the mating plug connector part 3 in the form of the charging plug with associated
Gegenkontaktelementen 31 an dem Steckabschnitt 301 in elektrischen Eingriff, sodass eine elektrische Verbindung zwischen dem Steckverbinderteil 5 und demMating contact elements 31 on the plug section 301 in electrical engagement, so that an electrical connection between the connector part 5 and the
Gegensteckverbinderteil 3 hergestellt wird.Mating connector part 3 is manufactured.
Die Steckkontakte 51A, 51B sind jeweils mit einer Lastleitung 53A, 53B elektrisch verbunden, die in das Gehäuse 50 eingeführt und innerhalb des Elektrofahrzeugs 4 zumThe plug contacts 51A, 51B are each electrically connected to a load line 53A, 53B, which is inserted into the housing 50 and inside the electric vehicle 4 to
Führen des Ladestroms verlegt ist.Carrying the charging current is laid.
Während Fig. 3A und 3B das Steckverbinderteil 5 in Form der Ladebuchse in perspektivischen Ansichten von vorn und von hinten darstellen, zeigt Fig. 4 dasWhile Fig. 3A and 3B show the connector part 5 in the form of the charging socket in perspective views from the front and from the back, Fig. 4 shows the
Steckverbinderteil 5 ohne eine hintere, den Steckabschnitten 500, 501 abgewandteConnector part 5 without a rear, facing away from the plug sections 500, 501
Abdeckung 502. Ersichtlich sind im Inneren des Gehäuses 50 die in den Bereich desCover 502. Visible inside the housing 50 are the
Steckabschnitts 500 ragenden Kontaktelemente 52. Ersichtlich sind zudem (zwei)Contact elements 52 projecting from the plug section 500. Also visible are (two)
Lastkontaktbaugruppen L des Steckverbinderteils 5.Load contact assemblies L of connector part 5.
Die Lastkontaktbaugruppen L umfassen jeweils einen der Steckkontakte 51A, 51B, jeweils eine Stromschiene 55A, 55B und jeweils ein Wärmekapazitätselement 54A, 54B zumThe load contact assemblies L each comprise one of the plug contacts 51A, 51B, one busbar 55A, 55B and one thermal capacity element 54A, 54B for
Aufnehmen von Wärme von der Stromschiene 55A, 55B. Die Stromschienen 55A, 55B sind den Steckkontakten 51A, 51B zugeordnet und an die Lastleitungen 53A, 53B überAbsorbing heat from the busbar 55A, 55B. The busbars 55A, 55B are assigned to the plug contacts 51A, 51B and connected to the load lines 53A, 53B via
Anschlusselemente 530 in Form von Kabelschuhen angeschlossen. Jeder der beidenConnection elements 530 in the form of cable lugs. Each of the two
Steckkontakte 51A, 51B ist über eine jeweilige Stromschiene 55A, 55B an die entsprechende Lastleitung 53A, 53B elektrisch angeschlossen.Plug contacts 51A, 51B are electrically connected to the corresponding load line 53A, 53B via a respective busbar 55A, 55B.
Die Stromschiene 55A, 55B jeder der Lastkontaktbaugruppen weist einen erstenThe busbar 55A, 55B of each of the load contact assemblies has a first
Verbindungsabschnitt 550 auf, an welchem der jeweilige Steckkontakt 51A, 51B elektrisch leitend an der Stromschiene 55A, 55B montiert ist (z.B. mittels einer Schraubverbindung), und einen zweiten Verbindungsabschnitt 551 zum Anschließen der jeweiligen elektrischenConnection section 550, on which the respective plug contact 51A, 51B is mounted electrically conductively on the busbar 55A, 55B (e.g. by means of a screw connection), and a second connection section 551 for connecting the respective electrical
Lastleitung 53A, 53B. Ein Abschnitt A (siehe z.B. Fig. 7) der Stromschiene 55A, 55B ist dabei durch das jeweilige Wärmekapazitätselement 54A, 54B umschlossen. In Bezug auf eine Querschnittsebene umschließt das jeweilige Wärmekapazitätselement 54A, 54B die entsprechende Stromschiene 55A, 55B vollständig. Die Wärmekapazitätselemente 54A, 54B sind vorliegend aus Aluminium hergestellt.Load line 53A, 53B. A section A (see e.g. Fig. 7) of the busbar 55A, 55B is enclosed by the respective heat capacity element 54A, 54B. In relation to a cross-sectional plane, the respective heat capacity element 54A, 54B completely encloses the corresponding busbar 55A, 55B. The heat capacity elements 54A, 54B are made of aluminum in the present case.
Der erste und der zweite Verbindungsabschnitt 550, 551 werden jeweils z.B. durch eineThe first and second connecting sections 550, 551 are each connected, for example, by a
Öffnung in der jeweiligen Stromschiene 55A, 55B ausgebildet. Der jeweilige Steckkontakt 51A, 51B ist z.B. mittels einer Verschraubung am ersten Verbindungsabschnitt 550 befestigt. Das jeweilige Anschlusselement 530 der entsprechenden Lastleitung 53A, 53B ist mittels einer Schraube 531 und einer Mutter 532 am zweiten Verbindungsabschnitt 551 befestigt (vgl. z.B. Fig. 5 bis 6B).Opening in the respective busbar 55A, 55B. The respective plug contact 51A, 51B is attached to the first connection section 550, for example by means of a screw connection. The respective connection element 530 of the corresponding load line 53A, 53B is attached to the second connection section 551 by means of a screw 531 and a nut 532 (see, for example, Fig. 5 to 6B).
Die Stromschienen 55A, 55B sind länglich und sind mit ihrer Längserstreckung senkrecht zur Steckrichtung E ausgerichtet. Die Stromschienen 55A, 55B sind flach, d.h., in einerThe busbars 55A, 55B are elongated and are aligned with their longitudinal extension perpendicular to the plug-in direction E. The busbars 55A, 55B are flat, i.e., in a
Raumrichtung wesentlich geringer ausgedehnt als in den beiden anderen Raumrichtungen.spatial direction is much less extensive than in the other two spatial directions.
Die Stromschienen 55A, 55B weisen vorliegend eine rechteckige Form auf. DieThe busbars 55A, 55B have a rectangular shape. The
Stromschienen 55A, 55B weisen untereinander dieselbe Außenform auf. Ferner sind dieBusbars 55A, 55B have the same external shape. Furthermore, the
Stromschienen 55A, 55B parallel zueinander ausgerichtet.Busbars 55A, 55B aligned parallel to each other.
Der Abschnitt A der jeweiligen Stromschiene 55A, 55B mit dem Wärmekapazitätselement 54A, 54B ist zwischen dem jeweiligen ersten und zweiten Verbindungsabschnitt 550, 551 der Stromschiene 55A, 55B angeordnet. Das Wärmekapazitätselement 54A, 54B ist zwischen dem jeweiligen Steckkontakt 51A, 51B und der entsprechenden Lastleitung 53A, 53B samt dem jeweiligen Anschlusselement 530 unverlierbar gehalten.The section A of the respective busbar 55A, 55B with the heat capacity element 54A, 54B is arranged between the respective first and second connecting sections 550, 551 of the busbar 55A, 55B. The heat capacity element 54A, 54B is held captive between the respective plug contact 51A, 51B and the corresponding load line 53A, 53B together with the respective connection element 530.
Die Stromschiene 55A, 55B jeder Lastkontaktbaugruppe L ist in einer Öffnung 540 des jeweiligen Wärmekapazitätselements 54A, 54B eingesteckt und in der Öffnung 540 mit dem Wärmekapazitätselement 54A, 54B verpresst. Der Einsteckvorgang ist z.B. anhand der Fig. 7 ersichtlich.The busbar 55A, 55B of each load contact assembly L is inserted into an opening 540 of the respective heat capacity element 54A, 54B and pressed into the opening 540 with the heat capacity element 54A, 54B. The insertion process can be seen, for example, in Fig. 7.
Für einen guten Wärmeübergang und eine sichere Fixierung des jedesFor good heat transfer and secure fixation of each
Wärmekapazitätselements 54A, 54B an der jeweiligen Stromschiene 55A, 55B ist vorgesehen, dass das jeweilige Wärmekapazitätselement 54A, 54B derart an mehreren (hier sechs) Verpressungen V mit der Stromschiene 55A, 55B verpresst ist. Durch dieHeat capacity element 54A, 54B on the respective busbar 55A, 55B is provided that the respective heat capacity element 54A, 54B is pressed to the busbar 55A, 55B at several (here six) pressings V. By the
Verpressungen V ist die Stromschiene 55A, 55B an den Verpressungen V formschlüssig in der Öffnung 540 des Wärmekapazitätselements 54A, 54B gehalten (und umgekehrt).By means of the compressions V, the busbar 55A, 55B is held in a form-fitting manner in the opening 540 of the heat capacity element 54A, 54B at the compressions V (and vice versa).
Die Verpressungen V sind beispielsweise in Fig. 9 veranschaulicht. Dort ist auch einThe pressings V are illustrated in Fig. 9, for example. There is also a
Stempel S zum Einbringen der Verpressungen V gezeigt. Optional ist ein Werkzeug mit mehreren solcher Stempel S vorgesehen, das mehrere oder alle der Verpressungen V in einem Arbeitsschritt einbringen kann. Hierzu wird nach dem Aufstecken desStamp S for inserting the compressions V is shown. Optionally, a tool with several such stamps S is provided, which can insert several or all of the compressions V in one step. For this purpose, after attaching the
Wärmekapazitätselements 54A, 54B auf die Stromschiene 55A, 55B senkrecht zurHeat capacity element 54A, 54B to the busbar 55A, 55B perpendicular to the
Einsteckrichtung der Stempel S in das Material des Wärmekapazitätselements 54A, 54B eingepresst, z.B. Aluminium. Dieses verformt sich dadurch plastisch und auch das Material (z.B. Kupfer) der Stromschiene 55A, 55B wird dabei verformt.The stamp S is pressed into the material of the heat capacity element 54A, 54B, e.g. aluminum, in the direction of insertion. This deforms plastically and the material (e.g. copper) of the busbar 55A, 55B is also deformed.
Fig. 10 veranschaulicht zu Darstellungszwecken die nach diesem Einbringen derFig. 10 illustrates for illustration purposes the following insertion of the
Verpressungen V an sich nicht mehr zerstörungsfrei voneinander trennbaren Teile, dasPressings V parts that can no longer be separated from each other without destruction, the
Wärmekapazitätselement 54A, 54B und die Stromschiene 55A, 55B, separat. Durch dasHeat capacity element 54A, 54B and the busbar 55A, 55B, separately.
Einbringen der Verpressungen V sind Prägungen P in die Stromschiene eingebracht, welche im Verpressten Zustand durch Material des Wärmekapazitätselements 54A, 54B ausgefüllt sind. Dies ist z.B. in Fig. 11 veranschaulicht. Somit sind dasBy inserting the pressings V, embossings P are introduced into the busbar, which in the pressed state are filled by material of the heat capacity element 54A, 54B. This is illustrated, for example, in Fig. 11. Thus, the
Wärmekapazitätselement 54A, 54B und die Stromschiene 55A, 55B formschlüssig aneinander gehalten.Heat capacity element 54A, 54B and the busbar 55A, 55B are held together in a form-fitting manner.
Die Öffnung 540 im Wärmekapazitätselement 54A, 54B ist eine Durchgangsöffnung. Sie ist abgesehen von den beiden gegenüberliegenden Zugängen an den Stirnflächen desThe opening 540 in the heat capacity element 54A, 54B is a through-opening. Apart from the two opposite accesses on the front surfaces of the
Wärmekapazitätselements 54A, 54B vollständig von Material desHeat capacity element 54A, 54B completely from material of
Wärmekapazitätselements 54A, 54B umschlossen. Dadurch ergibt sich ein guterHeat capacity element 54A, 54B. This results in a good
Wärmeübergang von der Stromschiene 55A, 55B zum Wärmekapazitätselement 54A, 54B.Heat transfer from the busbar 55A, 55B to the heat capacity element 54A, 54B.
Das Wärmekapazitätselement 54A, 54B ist separat in den Fig. 8A und 8B dargestellt. Es weist einen rechteckigen Körper 541 auf, neben dem ein Abschnitt mit der Öffnung 540 angeordnet ist. Der Körper 541 ist massiv ausgebildet. Das Wärmekapazitätselement 54A, 54B ist ein Stück eines Strangpressprofils P, welches in fig. 8A schematisch veranschaulicht ist. Zur Herstellung der Wärmekapazitätselemente 54A, 54B können einfach stücke vom Strangpressprofil P abgeschnitten werden.The heat capacity element 54A, 54B is shown separately in Fig. 8A and 8B. It has a rectangular body 541, next to which a section with the opening 540 is arranged. The body 541 is solid. The heat capacity element 54A, 54B is a piece of an extruded profile P, which is schematically illustrated in Fig. 8A. To produce the heat capacity elements 54A, 54B, pieces can simply be cut off from the extruded profile P.
Alternativ oder zusätzlich zum Einbringen der Verpressungen V kann vorgesehen sein, dass die Stromschiene 55A, 55B mit einem Übermaß in die Öffnung 540 des zumindest einen Wärmekapazitätselements 54A, 54B eingepresst wird und dann ist, so wie anhandAlternatively or in addition to the introduction of the pressings V, it can be provided that the busbar 55A, 55B is pressed with an excess into the opening 540 of the at least one heat capacity element 54A, 54B and then, as shown by
_ BE2022/5855 der Fig. 12 und 13 veranschaulicht. Die Öffnung 540 wird z.B. mit abgerundeten Ecken hergestellt und die Stromschiene 55A, 55B z.B. mit vergleichsweise scharfkantigen Ecken._ BE2022/5855 of Fig. 12 and 13. The opening 540 is manufactured, for example, with rounded corners and the busbar 55A, 55B, for example, with comparatively sharp-edged corners.
Beim Einpressen in die Öffnung verdrängt die Stromschiene 55A, 55B Material desWhen pressed into the opening, the busbar 55A, 55B displaces material of the
Wärmekapazitätselements 54A, 55B in Materialverdrängungsbereichen M. Alternativ oder zusätzlich ist die Breite und/oder Weite der Öffnung 540 kleiner bemessen als die entsprechende Breite und/oder Dicke der Stromschiene 55A, 55B. Hierdurch wird eine besonders sichere Fixierung und ein groBflächiger und guter Wärmeübergang ermöglicht.Heat capacity element 54A, 55B in material displacement areas M. Alternatively or additionally, the width and/or extent of the opening 540 is smaller than the corresponding width and/or thickness of the busbar 55A, 55B. This enables a particularly secure fixation and a large-area and good heat transfer.
Die beschriebene Lösung ermöglicht ein kostengünstiges und gewichtssparendesThe solution described enables a cost-effective and weight-saving
Steckverbinderteil 5. Insbesondere ist die Herstellung einfach und zu einem weiten Grad automatisierbar. Ferner kann ein sicherer Wärmeübergang gewährleistet werden.Connector part 5. In particular, production is simple and can be automated to a large extent. Furthermore, a reliable heat transfer can be guaranteed.
Fig. 14 bis 17B veranschaulichen Lastkontaktbaugruppen L‘ für das Steckverbinderteil 5, welche im Vergleich zur vorstehend beschriebenen Lastkontaktbaugruppe L eine — Stromschiene 55C, 55D aufweist, welche über den ersten Verbindungsabschnitt 550 hinaus erstreckt sind. An diesem Abschnitt der jeweiligen Stromschiene 55C, 55D ist ein weiteres, also pro Lastkontaktbaugruppe L‘ zweites Wärmekapazitätselement 54C, 54Dangeordnet, in welches die Stromschiene 55C, 55D ebenfalls eingesteckt ist.Fig. 14 to 17B illustrate load contact assemblies L' for the connector part 5, which, in comparison to the load contact assembly L described above, has a busbar 55C, 55D which extends beyond the first connection section 550. On this section of the respective busbar 55C, 55D, a further, i.e. second, heat capacity element 54C, 54D per load contact assembly L' is arranged, into which the busbar 55C, 55D is also plugged.
Dabei ist jeweils der erste Verbindungsabschnitt 550 zwischen dem einenIn each case, the first connecting section 550 between the one
Wärmekapazitätselement 54A, 54B und dem weiteren Wärmekapazitätselement 54C, 54D angeordnet.Heat capacity element 54A, 54B and the further heat capacity element 54C, 54D.
Das weitere Wärmekapazitätselement 54C, 54D ist kleiner (genauer: kürzer) als dasThe additional heat capacity element 54C, 54D is smaller (more precisely: shorter) than the
Wärmekapazitätselement 54A, 54B zwischen dem ersten und zweitenHeat capacity element 54A, 54B between the first and second
Verbindungsabschnitt 550, 551. Auch das jeweilige weitere Wärmekapazitätselement 54C, 54D ist ein Stück des Strangpressprofils P.Connecting section 550, 551. The respective further heat capacity element 54C, 54D is also a piece of the extruded profile P.
So kann eine noch größere Wärmemenge aufgenommen werden.This allows an even greater amount of heat to be absorbed.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschildertenThe idea underlying the invention is not limited to the previously described
Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.The concept is not limited to specific embodiments, but can also be implemented in a completely different way.
Grundsätzlich können Wärmekapazitätselemente der hier beschriebenen Art anIn principle, heat capacity elements of the type described here can be
Steckverbinderteilen in Form von Ladebuchsen oder Ladesteckern im Rahmen einesConnector parts in the form of charging sockets or charging plugs as part of a
Ladesystems zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs zum Einsatz kommen. Denkbar und möglich ist aber auch eine Verwendung in gänzlich andersgearteten Steckverbinderteilen außerhalb eines Ladesystems zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs.Charging system for charging an electric vehicle. However, it is also conceivable and possible to use it in completely different connector parts outside of a charging system for charging an electric vehicle.
Ein Wärmekapazitätselement der hier beschriebenen Art kann nicht nur an einemA heat capacity element of the type described here can not only be used on one
Kontaktelement zum Übertragen eines Gleichstroms eingesetzt werden, sondern auch an einem Kontaktelement zum Übertragen eines Wechselstroms.Contact element for transmitting a direct current, but also on a contact element for transmitting an alternating current.
An einem Steckverbinderteil können sämtliche Kontaktelemente mit einemAll contact elements on a connector part can be connected to a
Wärmekapazitätselement verbunden sein, wobei auch denkbar und möglich ist, nur eineHeat capacity element, whereby it is also conceivable and possible to use only one
Untergruppe der Kontaktelemente mit einem jeweils zugeordnetenSubgroup of contact elements with an assigned
Wärmekapazitätselement zu bestücken.Heat capacity element to be fitted.
Fig. 18 zeigt ein weiteres Wärmekapazitätselement 54E, welches die hierin beschriebenenFig. 18 shows another heat capacity element 54E which has the features described herein.
Lastkontaktbaugruppen L; L‘ aufweisen können. Dieses Wärmekapazitätselement 54E ist hier beispielhaft im Wesentlichen ausgebildet wie das Wärmekapazitätselement 54C gemäß Fig. 17A und 17B, könnte aber auch im Wesentlichen gemäß einem der anderen hierin beschriebenen Wärmekapazitätselemente ausgebildet sein. Im Unterschied weist das Wärmekapazitätselement 54E einen Schlitz 542 auf. Durch den Schlitz 542 ist dieLoad contact assemblies L; L'. This heat capacity element 54E is designed here, for example, essentially like the heat capacity element 54C according to Fig. 17A and 17B, but could also be designed essentially like one of the other heat capacity elements described herein. In contrast, the heat capacity element 54E has a slot 542. The slot 542 allows the
Öffnung 540 entlang ihrer Länge einseitig offen. Das Wärmekapazitätselement 54E umgreift die entsprechende Stromschiene 55A-55D somit nur teilweise. DasOpening 540 is open on one side along its length. The heat capacity element 54E thus only partially surrounds the corresponding busbar 55A-55D. The
Wärmekapazitätselement 54E bildet einen C-förmigen Abschnitt, in welchem dieHeat capacity element 54E forms a C-shaped section in which the
Stromschiene 55A-55D anordenbar (und im montierten Zustand aufgenommen) ist. Ist dasBusbar 55A-55D can be arranged (and recorded in the assembled state). If the
Wärmekapazitätselement 54E montiert, dann ist der entsprechende Abschnitt A derHeat capacity element 54E is mounted, then the corresponding section A of the
Stromschiene 55A-55D durch das Wärmekapazitätselement 54E zum Aufnehmen vonBusbar 55A-55D through the heat capacity element 54E for receiving
Wärme von der Stromschiene 55A-55D teilweise umschlossen. Der Abschnitt A ist dann zu einem überwiegenden Teil umschlossen, und zwar zu mehr als die Hälfte seinerHeat is partially enclosed by the busbar 55A-55D. Section A is then largely enclosed, namely more than half of its
Mantelfläche, vorliegend auch zu mehr als zwei Drittel und auch zu mehr als drei Viertel seiner Mantelfläche. Optional ist der Schlitz 542 sehr klein ausgeführt und dient vorrangig dazu, eine Spreizung beim Einstecken der Stromschiene 55A-55D zu erlauben.Shell surface, in this case also more than two thirds and also more than three quarters of its shell surface. Optionally, the slot 542 is made very small and serves primarily to allow spreading when inserting the busbar 55A-55D.
Bezugszeichenliste 1 Ladestation 2 Ladekabel 200, 201 Ende 3 Ladestecker 30 Gehäuse 300, 301 Steckabschnitt 31 Gegenkontaktelement 4 Fahrzeug 5 Steckverbinderteil 50 Gehäuse 500, 501 Steckabschnitt 502 Hintere Abdeckung 514, 51B Steckkontakt 52 Kontaktelemente 53A, 53B Lastleitung 530 Anschlusselement 531 Schraube 532 Mutter 54A-54E Wärmekapazitätselement 540 Öffnung 541 Körper 542 Schlitz 55A-55D Stromschiene 550 erster Verbindungsabschnitt 551 zweiter VerbindungsabschnittList of reference symbols 1 charging station 2 charging cable 200, 201 end 3 charging plug 30 housing 300, 301 plug-in section 31 counter contact element 4 vehicle 5 connector part 50 housing 500, 501 plug-in section 502 rear cover 514, 51B plug-in contact 52 contact elements 53A, 53B load line 530 connection element 531 screw 532 nut 54A-54E heat capacity element 540 opening 541 body 542 slot 55A-55D bus bar 550 first connection section 551 second connection section
A AbschnittA Section
E SteckrichtungE Plug direction
L;L LastkontaktbaugruppeL;L Load contact assembly
M MaterialverdrängungsbereichM Material displacement area
P StrangpressprofilP Extruded profile
R PrägungR embossing
S StempelS Stamp
V VerpressungV Pressing
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20240528 |